[发明专利]一种OFDMA网络中下行带宽和功率自适应的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域的资源协调技术，尤其涉及一种正交频分多址(OFDMA，Orthogonal Frequency Division Multiple Access)网络中下行带宽和功率自适应的方法和系统。

背景技术

随着无线通信技术的不断发展，以OFDMA技术为核心的第四代移动通信系统逐步为日益增长的高速数据业务需求提供了有力的支撑。基于实际应用场景的信道特征及资源利用效率最大化原则，OFDMA技术通过将系统带宽划分为相互正交的子载波，实现系统频带资源在不同用户之间进行共享。在实际系统中，为降低系统开销及复杂度，提高资源分配的效率，将系统的子载波资源进行分组，通过快速调度技术将子载波组分配给网络中的用户。

在带宽分配的基础上，系统会根据覆盖及干扰状况为用户分配功率。考虑到在不同的网络负载状况下，系统所需要消耗的资源是不同的。根据香农定理，对于给定的数据速率，频率资源与功率资源的需求是可以相互转化的，即通过加大发射功率降低带宽的消耗或通过增大带宽降低功率的消耗。在OFDMA网络中，在下行发射功率不超过总发射功率的前提下，通过提升部分频带的功率谱密度，不仅能够降低频带资源的使用，减少对邻区的干扰，同时还能够提升小区的覆盖范围。

低碳通信越来越成为通信界关注的焦点，从能量消耗的角度来看，在无线通信系统中，收发信机的能耗占基站总能耗的60％～80％。在目前的OFDMA系统的功率及带宽分配方案中，一般都是在所有小区都处于激活下进行的资源分配优化，没有从整网功耗的角度来考虑通过进一步的资源自适应实现小区的关断自适应，从而对网络的能源消耗带来浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种OFDMA网络中下行带宽和功率自适应的方法和系统，能够提升OFDMA网络干扰控制的灵活性，并能够在不影响用户体验的基础上实现部分小区的关断。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供的一种OFDMA网络中下行带宽和功率自适应的方法，该方法包括：

小区基站调整有效带宽配置，使本小区负载不大于设定的有效负载门限；

小区基站将本小区负载及终端在本小区和邻小区的接收信号功率谱密度和接收信号质量上报给中央控制系统；

中央控制系统根据小区基站的上报信息确定终端的归属关系，并将所述归属关系下发至小区基站；

小区基站根据所述归属关系确定切换本小区的全部终端时，触发切换流程；

小区中的终端全部切换后，小区基站关闭。

上述方案中，所述小区基站调整有效带宽配置，使本小区负载不大于设定的有效负载门限，为：

小区基站接收小区内所有终端上报的本小区及邻小区的信号电平强度及信号质量，根据终端上报的信息对存储的所有终端接收的信号电平强度及信号质量进行更新；并预估物理层所需要提供的数据速率；

初始化小区的有效带宽配置，并设定带宽资源的有效负载门限；

小区基站计算功率谱密度，根据所述功率谱密度得到本小区负载；

在本小区负载大于设定的有效负载门限时，重新设定有效带宽配置，并重新计算本小区负载，直到本小区负载不大于设定的有效负载门限。

上述方案中，所述小区基站计算功率谱密度，根据所述功率谱密度得到本小区负载，为：

小区基站将系统总功率分配到配置的有效带宽内，通过总功率与有效带宽的比值得到功率谱密度；

根据所述功率谱密度，估算终端在本小区和邻小区的接收信号功率谱密度和接收信号质量；

根据物理层所需要提供的数据速率及终端在本小区的接收信号质量，计算单个终端所需要的带宽资源；

统计所有终端需要的带宽资源的总和，根据统计结果与有效带宽配置的比值得到本小区负载。

上述方案中，所述中央控制系统根据小区基站的上报信息确定终端的归属关系，并将所述归属关系下发至小区基站，为：

中央控制系统根据小区基站的上报信息计算相邻两个小区的所有终端由其中一个小区服务时的负载，当所述由其中一个小区服务时的负载不大于设定的有效负载门限时，确定所述相邻两个小区的所有终端归属于所述其中一个小区，并将归属关系下发至所述相邻两个小区。

本发明提供的一种OFDMA网络中下行带宽和功率自适应的系统，该系统包括：小区基站、中央控制系统；其中，